CN113670548A - 长冲程振动试验台的承载装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种长冲程振动试验台的承载装置，包括振动台及承载平台，其特征在于，所述承载平台与所述振动台的动圈直接通过承载弹簧组件连接，所述承载弹簧组件包括多个叠加在一起的空气弹簧，所述多个空气弹簧的气囊连通，所述空气弹簧的气囊与一中心气室连通，所述中心气室的气体容积大于多个空气弹簧气囊的总气体容积。由于中心气室的气体容积远大于多个空气弹簧气囊的总气体容积，这样当试验台大位移运动时，空气弹簧气囊的体积变化ΔV1远小于中心气室的气体容积V2，这样对于整个的连通气室而言其压力变化很小，这样就能有效减小承载弹簧组件的刚度，进而减小试验台附加载荷。

Description

长冲程振动试验台的承载装置
技术领域
本发明涉及用于力学环境试验设备领域的电动振动台，特别涉及一种用于长冲程电动振动台的承载结构。
背景技术
电动振动台作为一种力学环境试验设备，主要用于验证产品在力学环境下的质量，随着人们对产品质量的要求不断提高，电动振动台目前已被广泛的应用在被广泛的应用于国防、航空、航天、通讯、电子、汽车、家电等各个领域。目前常规振动试验台最大行程为50mm，最大速度为2m/s。但对于某些特殊场合，如为验证舰载机机上或机内装备在承受弹射起飞和拦阻着陆冲击时的功能和结构完好性，总结出弹射起飞和拦阻着陆冲击具有瞬态、交变、低频、大位移、高速度等特征，其要求电动振动台的最大位移为400mm，最大速度为6.5m/s，目前普通的电动振动台根本就不能满足使用要求。对于这种大位移的振动台，目前采用的承载方式是空气弹簧叠加的方式，多个空气弹簧叠加后，在轴向受力承载的同时，径向会产生倾斜现象，更主要的是刚度不能满足使用要求。
发明专利（ZL 201510946436.4）公开了一种振动台动圈的支撑装置，包括安装于所述振动台内的活塞缸，所述活塞缸一端与大气压连通，所述活塞缸另一端与压缩空气提供装置相连通；安装于所述活塞缸内的活塞，所述活塞能够在所述活塞缸内沿着所述动圈预设的振动方向往复运动；活塞杆，所述活塞杆一端与所述动圈的承载平台连接，所述活塞杆另一端穿过所述活塞缸一端与所述活塞连接。这种承载装置虽然能解决承载力及大位移的问题，但其结构较为复杂，而且采用活塞杆与振动台台面连接也会影响其刚度，为此有必要对现有的电动振动台结构做进一步的改进。
发明内容
为克服上述现有技术中的不足，本发明的目的在于开发一种长冲程振动试验台的承载装置。
一种长冲程振动试验台的承载装置，包括振动台及承载平台，所述承载平台与所述振动台的动圈直接通过承载弹簧组件连接，所述承载弹簧组件包括多个叠加在一起的空气弹簧，所述多个空气弹簧的气囊连通，所述空气弹簧的气囊与一中心气室连通，所述中心气室的容积大于多个空气弹簧气囊的总容积。
优选的，所述中心气室设置在所述振动台内。
优选的，所述承载弹簧组件中相邻两个承载弹簧之间通过气囊中间固定板连接。
优选的，所述气囊中间固定板上设有用于连通相邻两个承载弹簧气室的连通孔。
优选的，所述气囊中间固定板之间设有气囊导向杆。
优选的，所述气囊导向杆上端与所述承载平台连接。
优选的，所述承载弹簧组件下端通过气囊下固定底板与振动台动圈连接，所述气囊导向杆下端与所述气囊下固定底板连接。
优选的，所述气囊导向杆上设有限位块。
优选的，所述承载平台为中空结构，所述承载弹簧组件的部分空气弹簧设置在所述承载平台中空腔内。
优选的，所述承载平台与所述振动台的台体之间设有支撑导向杆。
上述技术方案具有如下有益效果：该长冲程振动试验台的承载装置设置由多个空气弹簧组成的承载弹簧组件，多个空气弹簧上下叠加且气室连通，同时空气弹簧的气囊与一中心气室连通，中心气室的气体容积远大于多个空气弹簧气囊的总气体容积，这样当试验台大位移运动时，空气弹簧气囊的体积变化ΔV1远小于中心气室的气体容积V2，这样对于整个的连通气室而言其压力变化很小，这样就能有效减小承载弹簧组件的刚度，进而减小试验台附加载荷，进而可有效提高振动试验台的性能指标。而且采用这种承载弹簧组件且结构更加的简单，加工方便、支撑高度方便调节，使振动台使用起来更加的方便。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
元件标号说明：
1、振动台；2、承载平台；3、空气弹簧；4、气囊中间固定板；5、气囊导向杆；6、气囊下固定底板；7、中心气室；8、支撑导向杆。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅附图。须知，在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示， 本专利公开了一种长冲程振动试验台的承载装置，这种承载装置用于设置在电动振动台动圈与承载平台之间，用于克服现有电动振动台大位移振动时支撑不足的问题。该长冲程振动试验台的承载装置包括振动台1及承载平台2，承载平台2用于放置试验工件，振动台1内设有动圈，承载平台与振动台的动圈直接通过承载弹簧组件连接，动圈作为电动振动台的驱动部件驱动承载平台2动作进行振动试验。
如图所示，承载弹簧组件包括多个上下叠加在一起的空气弹簧3，空气弹簧的数量可根据承载的重量及位移大小进行调节，多个空气弹簧3的气囊是彼此连通的，空气弹簧3的气囊还与一中心气室7连通，中心气室7的气体容积要远大于多个空气弹簧气囊的总容积。采用这种方式进行振动试验时，当试验台大位移运动时，空气弹簧气囊的体积变化ΔV1会远小于中心气室的气体容积V2，这样对于整个的连通气室而言其压力变化很小，这样就能有效提高承载弹簧组件的刚度，减小试验台附加载荷。
作为本专利的一种优选实施方式，上述中心气室可设置在振动台1的内部，这样可使整个设备结构更加的紧凑。
作为本专利的一个具有实施例，为了避免试验台在高速大位移运动时，气管与台体之间相互干涉造成气管磨损、损坏，可在承载弹簧组件中相邻两个承载弹簧之间设置气囊中间固定板4，并在气囊中间固定板4上设有用于连通相邻两个承载弹簧气室的连通孔，实现相邻承载弹簧气囊的连通。这样不但方便相邻两个承载弹簧之间的连接，防止气囊在大压力下扭曲变形，而且相邻气囊之间无需采用气管连接，可有效防止气囊漏气，同时可以进一步增大载弹簧组件的气室容积。
作为本专利的一个具有实施例，为了防止振动台在大位移运动时其径向会产生倾斜，可在承载弹簧组件四周设置导向结构。一般可将气囊中间固定板4设置为多边形结构，在气囊中间固定板4之间设有气囊导向杆5，气囊导向杆5可设置多根。气囊导向杆5上端与承载平台2连接。为了方便连接，可在承载弹簧组件下端设置气囊下固定底板6，使其通过连接件与振动台动圈连接，气囊导向杆5下端与气囊下固定底板6连接。气囊导向杆5可以为整根导向杆从上至下直接贯穿各个气囊中间固定板4，也可分段设置，设置在相邻的两个气囊中间固定板4之间。
为了防止在振动过程中出现过位移的情况，可在气囊导向杆5上设有限位块，对气囊中间固定板4的移动距离进行限位。
作为一种具有实施方式，承载平台2可设置为中空结构，这样可将承载弹簧组件的部分空气弹簧3设置在所述承载平台中空腔内，这样能进一步降低承载平台2的高度。
作为一种具体实施方式，为了在做大重量工件时能对承载平台起到更好的支撑作用，承载平台2与振动台1的台体之间设有支撑导向杆8，支撑导向杆8上端与承载平台2连接，支撑导向杆8可沿振动台上下移动。
该长冲程振动试验台的承载装置设置由多个空气弹簧组成的承载弹簧组件，多个空气弹簧上下叠加且气室连通，同时空气弹簧的气囊与一中心气室连通，中心气室的气体容积远大于多个空气弹簧气囊的总气体容积，中心气室的气体容积不随气体压力的变化而变化。这样当试验台大位移运动时，空气弹簧气囊的体积变化ΔV1远小于中心气室的气体容积V2，这样对于整个的连通气室而且其压力变化很小，就是说这个气室的压力几乎不变，相应的空气弹簧气囊的体积也就不会发生变化，因此对于整个承载弹簧组件而言其相当于一个刚性件，采用这种结构能有效减小承载弹簧组件的刚度，进而减小试验台附加载荷，进而可有效提高振动试验台的性能指标。而且采用这种承载弹簧组件且结构更加的简单，加工方便、支撑高度方便调节，使振动台使用起来更加的方便。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种长冲程振动试验台的承载装置，包括振动台及承载平台，其特征在于，所述承载平台与所述振动台的动圈直接通过承载弹簧组件连接，所述承载弹簧组件包括多个叠加在一起的空气弹簧，所述多个空气弹簧的气囊连通，所述空气弹簧的气囊与一中心气室连通，所述中心气室的气体容积大于多个空气弹簧气囊的总气体容积。
2.根据权利要求1所述的长冲程振动试验台的承载装置，其特征在于：所述中心气室设置在所述振动台内。
3.根据权利要求1所述的长冲程振动试验台的承载装置，其特征在于：所述承载弹簧组件中相邻两个承载弹簧之间通过气囊中间固定板连接。
4.根据权利要求3所述的长冲程振动试验台的承载装置，其特征在于：所述气囊中间固定板上设有用于连通相邻两个承载弹簧气室的连通孔。
5.根据权利要求3所述的长冲程振动试验台的承载装置，其特征在于：所述气囊中间固定板之间设有气囊导向杆。
6.根据权利要求5所述的长冲程振动试验台的承载装置，其特征在于：所述气囊导向杆上端与所述承载平台连接。
7.根据权利要求5所述的长冲程振动试验台的承载装置，其特征在于：所述承载弹簧组件下端通过气囊下固定底板与振动台动圈连接，所述气囊导向杆下端与所述气囊下固定底板连接。
8.根据权利要求5、6、7任意一项权利要求所述的长冲程振动试验台的承载装置，其特征在于：所述气囊导向杆上设有限位块。
9.根据权利要求3所述的长冲程振动试验台的承载装置，其特征在于：所述承载平台为中空结构，所述承载弹簧组件的部分空气弹簧设置在所述承载平台中空腔内。
10.根据权利要求1所述的长冲程振动试验台的承载装置，其特征在于：所述承载平台与所述振动台的台体之间设有支撑导向杆。
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